guia metodologica para la formulacion de planes de manejo ambienta de acuiferos

2014

Formulacin de Planes de Manejo Ambiental de Acuferos

Gua Metodolgica para la

Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible

Presidente de la RepblicaJuan Manuel Santos Caldern

Ministro de Ambiente y Desarrollo SostenibleGabriel Vallejo Lpez

Viceministro de AmbientePablo Vieira Samper

Directora de Gestin Integral de Recurso HdricoClaudia Patricia Pineda Gonzlez

Catalogacin en Publicacin. Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible. Grupo de Divulgacin de Conocimiento y Cultura Ambiental Centro de documentacin

Colombia. Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible

Gua metodolgica para la formulacin de planes de manejo ambiental de acuferos / Vlez Otlvaro, Mara Victoria, Otlvaro Hoyos, Doris Liliana, Navarro Cuervo, Luz Francy, Direccin de Gestin Integral del Recurso Hdrico

Bogot, D.C.: Colombia. Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, 2014.

88 p.

ISBN: 978-958-8491-83-7

1. Recurso Hdrico 2. Aguas subterrneas 3. Gestin ambiental 4. Planificacin ambiental I. Tit. II. Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible

Gua Metodolgica para la Formulacin de Planes de Manejo Ambiental de Acuferos

Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, 2014

Todos los derechos reservados. Se autoriza la reproduccin y divulgacin de material contenido en este documento para fines educativos u otros fines no comerciales sin previa autorizacin del titular de los derechos de autor, siempre que se cite claramente la fuente. Se prohbe la reproduccin total o parcial de este documento para fines comerciales.

Distribucin gratuita

Revisin de TextosMara Emilia Botero

Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible.Subdireccin de Educacin y Participacin

Diseo y DiagramacinJos Roberto Arango RomeroGrupo de Comunicaciones

ImpresinImprenta Nacional de Colombia

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GUA METODOLGICA PARA LA FORMULACIN DE PLANES DE MANEJO AMBIENTAL DE ACUFEROS

Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible

M I N I S T E R I O D E A M B I E N T E Y D E S A R R O L L O S O S T E N I B L E

Contenido

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1. INTRODUCCIN 7 ASPECTOS GENERALES 9 Propsito y Alcance de la Gua 9 Marco Normativo e Institucional 9 Marco Conceptual 14 Marco Metodolgico 18

2. FASES DEL PLAN DE MANEJO AMBIENTAL DE ACUFEROS 21 FASE DE APRESTAMIENTO 21 FASE DE DIAGNSTICO 28 Modelo Hidrogeolgico Conceptual 29 Aspectos de Especial Importancia Hidrogeolgica 46 Diagnstico Participativo 54 Identificacin de las Problemticas sobre el Acufero 55 FORMULACIN 58 Lneas estratgicas 59 Fuentes de Financiacin 61 Priorizacin 62 Definicin de Indicadores para la Fase de Seguimiento y Evaluacin 63 FASE DE EJECUCIN 64 FASE DE SEGUIMIENTO Y EVALUACIN 65

3. ANEXOS 66 1. FORMULARIO NICO NACIONAL DE AGUAS SUBTERRNEAS 76

2. PROYECTOS ESPECFICOS PARA LA GESTIN DE ACUFEROS 67

3. CASOS DE ESTUDIO 69

4. SIGLAS Y ACRNIMOS, BIBLIOGRAFA, GLOSARIO, LEYES Y DECRETOS Y PGINAS WEB 81

4GUA METODOLGICA PARA LA FORMULACIN DE PLANES DE MANEJO AMBIENTAL DE ACUFEROS


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ndice de tablasTabla 1. Instrumentos de planificacin de recursos hdricos 9Tabla 2. Ejemplo de conformacin de equipo tcnico para la formulacin del pma de acuferos 22Tabla 3. Informacin secundaria y sus fuentes de informacin 23Tabla 4. Clasificacin de actores y sectores propuestos por diferentes entidades 27Tabla 5. Empleo de mtodos geofsicos para las evaluaciones hidrogeolgicas 32Tabla 5. Densidad de sondeos elctricos de acuerdo a la escala del modelo 32Tabla 6. Bases de datos de libre acceso con campos climticos precipitacin 36Tabla 7. Constituyentes disueltos en el agua subterrnea y sus efectos en la salud humana 38Tabla 8. Error aceptable en el balance inico de la conductividad elctrica 39Tabla 9. Error aceptable en el balance inico segn sumatoria de aniones 39Tabla 10. Valores de la permeabilidad 41Tabla 11. Variables y fuente de informacin para la estimacin de la demanda para algunos usos 47Tabla 12. Variables para la estimacin de la demanda futura para diferentes usos 48Tabla 13. Defincin prctica de clases de vulnerabilidad a la contaminacin de acuferos 49Tablas 14. Fuentes potenciales de contaminacin 50Tabla 15. Estructuracin de los proyectos 58Tabla 16. Ejemplos de lneas estratgicas a considerar en la formulacin de proyectos 59Tabla 17. Indicadores para aguas subterrneas valle del Cauca 64

ndice de figurasFigura 1. Estructura para la ordenacin y manejo de las cuencas hidrogrficas y acuferos 10Figura 2. Marco institucional 13Figura 3. Estados del agua en la tierra 14Figura 4. Distribucin y consumo de agua en el mundo 15Figura 5. Fases de los planes de manejo ambiental de acuferos 17Figura 6. Etapas de la fase de aprestamiento 22Figura 7. Propuesta de manejo y procesamiento de datos en el sistema de informacin geogrfica 24Figura 8. Pasos para la identificacin, clasificacin y categorizacin de actores y sectores clave 26Figura 9. Etapas de la fase de diagnstio 29Figura 10. Fuentes de informacin directa e indirecta para la fase de diagnstico 30Figura 11. Tipos de porosidad 31Figura 12. Correlacin de informacin geolgica y geofsica 33Figura 13. Informacin contenida en el formulario nico nacional de inventario de puntos de agua 34Figura 14. Diferentes sistemas de flujo de aguas subterrneas a escala dentro de una cuenca 35Figura 15. Diagrama de stiff 40Figura 16. Ajustes e interpretacin de pruebas de bombeo y slug test 42Figura 17. Funcin bsica de diferentes programas de monitoreo de aguas subterrneas 43Figura 18. Diagrama de flujo para la construccin modelo hidrogeolgico conceptual 45Figura 19. Desarrollo de un inventario de fuentes potenciales de carga contaminante al subsuelo 50Figura 20. Permetros de proteccin de pozos en un acufero libre 52Figura 21. Superficie de abatimiento de un acufero 53Figura 22. Interferencia entre pozos 54Figura 23. Ejemplo de un mapa de actores desarrollado para la formulacin del plan de manejo

ambiental de los acuferos de la cuenca del ro ranchera 55Figura 24. Matriz de interaccin de la carga contaminate, la vulnerabilidad del acufero y los permetros de proteccin de pozos 56Figura 25. Fase de ejecucin en el plan de manejo ambiental de acuferos pmaa 65Figura 26. Fase de seguimiento y evaluacin en el plan de manejo ambiental de acuferos pmaa 65

6GUA METODOLGICA PARA LA FORMULACIN DE PLANES DE MANEJO AMBIENTAL DE ACUFEROS

Introduccinl Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, hoy Ministerio de Ambiente y Desarrollo

Sostenible, formul y adopt en marzo de 2010, la Poltica Nacional para la Gestin Integral del Recurso Hdrico- PNGIRH, dando cumplimiento al Plan Nacional de Desarrollo 2006 - 2010, que incorpor en el

captulo: Una Gestin Ambiental y del Riesgo que Promueva el Desarrollo Sostenible, como una de sus lneas de accin, la denominada: gestin integral del recurso hdrico. Este componente planteaba el reto de garantizar la sostenibilidad del recurso, entendiendo que su gestin se deriva del ciclo hidrolgico que

vincula una cadena de interrelaciones entre diferentes componentes naturales y antrpicos. En consecuencia, se requera abordar el manejo del agua como una estrategia de carcter nacional desde una perspectiva ambiental e integral que recogiera la diversidad regional y las potencialidades de la participacin de actores sociales e institucionales.En este contexto, que ha determinado la necesidad de un nuevo enfoque de gestin del recurso hdrico, buscando armonizar las intenciones de desarrollo con las dinmicas del sistema natural. la Poltica Nacional para la Gestin Integral del Recurso Hdrico, establece directrices unificadas para el manejo del agua en el pas, que adems de apuntar a resolver la actual problemtica del recurso hdrico, buscan promover el uso eficiente del recurso, y preservarlo como una riqueza natural para el bienestar de las generaciones presentes y futuras de Colombianos, mediante el cumplimiento de los objetivos, estrategias, metas, indicadores y lneas de accin estratgica, en un horizonte de 12 aos, para cada uno de los seis objetivos definidos en materia de oferta, demanda, calidad, riesgos, fortalecimiento institucional y gobernabilidad.El proceso de formulacin de la Poltica, permiti adems evidenciar un escaso conocimiento y baja preparacin tcnica y profesional en torno a las aguas subterrneas en el pas, as como un bajo nivel de administracin y planificacin de dicho recurso hdrico, situacin que resulta preocupante si se tienen en cuenta los escenarios de degradacin y contaminacin de los principales cuerpos de agua del pas, provocados por procesos de urbanizacin, industria y agricultura, en razn al crecimiento de la poblacin desde los aos 60. Con este panorama, las aguas subterrneas adquieren gran importancia como patrimonio natural; ms an si se tiene en cuenta que la mayor parte de los recursos hdricos utilizables en el planeta, se encuentran en el subsuelo y que Colombia presenta similares condiciones con un gran potencial de aguas subterrneas. El Instituto Colombiano de Geologa y Minera -INGEOMINAS (hoy Servicio Geolgico Colombiano SGC ) resalta en el Mapa Hidrogeolgico General de Colombia (1983) y en el Atlas de Aguas Subterrneas de Colombia (2000-2004), que aproximadamente el 75% del territorio, presenta condiciones favorables para el almacenamiento de agua subterrnea. Segn el Instituto de Hidrologa, Meteorologa y Estudios Ambientales IDEAM, 2010, la demanda de agua en Colombia es generada principalmente para los siguientes usos: agrcola, domstico, industrial, pecuario y servicios; el mayor porcentaje corresponde al agrcola con el 54%, le sigue con el 29% el domstico y con el 13% el industrial, en menor escala el pecuario y el de servicios con porcentajes del 3%, y 1% respectivamente.De otro lado, resulta relevante proteger este recurso como fuente de abastecimiento de agua potable para asentamientos humanos, teniendo en cuenta que de acuerdo con el documento en edicin del Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio, 2014, aproximadamente 106 municipios dependen parcial o exclusivamente de este recurso para su abastecimiento. Con el contexto expuesto, y en cumplimiento del Decreto 1640 de 2012, mediante el cual se reglamentan los instrumentos para la planificacin, ordenacin y manejo de las cuencas hidrogrficas y acuferos, fue formulado el presente documento, que recoge los insumos generados en la primera versin de la gua, elaborada por la ingeniera Mara Victoria Vlez O, en el ao 2010, con el objeto de establecer directrices y orientaciones tcnicas y metodolgicas para la formulacin de los planes de manejo ambiental de los sistemas acuferos que sean priorizados por las autoridades ambientales competentes, en su jurisdiccin. La gua aborda en primera instancia los antecedentes, el marco conceptual y normativo en torno a la gestin de los recursos hdricos subterrneos, y posteriormente desarrolla cada una de las fases del plan de manejo ambiental de acuferos, en adelante nombrado con la sigla: PMAA, resaltando el objetivo, alcance e informacin necesaria para adelantar cada fase, y propuestas metodolgicas en los casos en que aplica.Finalmente, como anexos se presentan la ltima versin del Formulario nico Nacional de Inventario de Puntos de Agua Subterrnea - FUNIAS, y casos de estudio en los que se destacan algunos resultados de la implementacin de planes de manejo ambiental de acuferos en diferentes regiones del pas.


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1CaptuloGUA METODOLGICA PARA LA FORMULACIN DE PLANES DE MANEJO AMBIENTAL DE ACUFEROS

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Aspectos Generales1.1. Propsito y alcance de la GuaEsta gua, tiene como propsito principal establecer los criterios tcnicos, procedimientos y metodologas, que orienten a las Corporaciones Autnomas Regionales y de Desarrollo Sostenible y de los grandes centros poblados, en el proceso de formulacin e implementacin de los planes de manejo ambiental de acuferos (PMAA).

Se proponen orientaciones generales para el desarrollo de las diferentes fases del PMAA, en los siguientes aspectos:

Identificacin de la capacidad institucional, tcnica y logstica para la adecuada gestin de los recursos hdricos.

Reconocimiento de actores claves para la formulacin e implementacin del PMAA. Construccin del modelo hidrogeolgico conceptual. Identificacin de las problemticas asociadas con el uso, aprovechamiento, conservacin y preservacin del

recurso hdrico. Construccin del escenario actual y deseado. Formulacin de las medidas de manejo ambiental para la proteccin y uso sostenible del recurso. Definicin de mecanismos de evaluacin y seguimiento del PMAA.

1.2. Marco Normativo e institucional La Poltica Nacional para la Gestin Integral del Recurso Hdrico, se enmarca dentro del concepto de gestin integrada del recurso hdrico, definido por la Global Water Partnership GWP, como: un proceso que promueve la gestin y el aprovechamiento coordinado de los recursos hdricos, la tierra y los recursos naturales relacionados, con el fin de maximizar el bienestar social y econmico de manera equitativa sin comprometer la sustentabilidad de los ecosistemas vitales. Este concepto exige considerar el agua en todos sus estados dentro de su ciclo natural y la interdependencia de las aguas superficiales, subterrneas y marinas. As mismo, exige considerar la interaccin del recurso hdrico con los dems recursos naturales renovables interdependientes.

La Poltica Nacional de Gestin Integral del Recurso Hdrico tiene como objetivo general, garantizar la sostenibilidad del recurso hdrico, mediante la gestin y el uso eficiente y eficaz, articulados al ordenamiento, al uso del territorio y a la conservacin de los ecosistemas que regulan la oferta hdrica, considerando el agua como factor de desarrollo econmico y de bienestar social, implementando procesos de participacin equitativa e incluyente; objetivo que se desarrolla a travs de seis objetivos especficos y 19 estrategias.

Con respecto a los recursos hdricos subterrneos, la Poltica plantea lneas de accin estratgicas que consideran: profundizar en el conocimiento de la oferta (recursos y reservas); priorizar acuferos para formular e implementar los planes de manejo; realizar inventarios y registros de usuarios del recurso hdrico a nivel de cuenca priorizada en el Plan Hdrico Nacional; implementar programas de ahorro y uso eficiente del agua; reducir los aportes de contaminacin puntual y difusa; formular e implementar el programa nacional de monitoreo; incorporar la gestin de los riesgos asociados a la oferta y a la disponibilidad del recurso hdrico en los instrumentos de planificacin; generar condiciones para el fortalecimiento institucional; integrar, armonizar y optimizar la normativa asociada al recurso hdrico subterrneo e; incrementar la participacin de todos los sectores involucrados en su gestin integral.

Acorde con lo anterior, durante el 2012 el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible en conjunto con el IDEAM, y mediante el acompaamiento de un Comit Tcnico Nacional (Ministerios, Corporaciones Autnomas Regionales (CAR), universidades, empresas privadas y la Asociacin Colombiana de Hidrogelogos), formul el Programa Nacional de Aguas Subterrneas-PNASUB, en el cual se plantean las acciones y estrategias en los niveles nacional y regional para la gestin y evaluacin integrada de las aguas subterrneas en Colombia. Estas


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acciones y estrategias estn enmarcadas en los siguientes ejes temticos: i) conocimiento e investigacin; ii) fortalecimiento institucional; iii) sistema de informacin en hidrogeologa y; iv) manejo y aprovechamiento, las cuales sern implementadas por las entidades del Sistema Nacional Ambiental -SINA.

Para el eje temtico iv. Manejo y aprovechamiento, el PNASUB establece la formulacin e implementacin de planes de manejo ambiental de acuferos, a travs de los cuales se abordar el conocimiento del sistema acufero, su evaluacin en cantidad y calidad y la identificacin de la problemtica o amenazas sobre el mismo, lo cual permitir proyectar las medidas de manejo ambiental a travs del desarrollo de procesos participativos con las comunidades y dems actores relacionados con el recurso hdrico subterrneo, con el objetivo de realizar un aprovechamiento sostenible de este valioso recurso.

Articulacin de instrumentos de planificacinEl Decreto 1640 de 2012, que reglamenta los instrumentos para la planificacin, ordenacin y manejo de las cuencas hidrogrficas y acuferos establece que dichos instrumentos son: i) los planes estratgicos en las cinco macro-cuencas o reas hidrogrficas; ii) el programa nacional de monitoreo del recurso hdrico en las zonas hidrogrficas; iii) los planes de ordenacin y manejo de cuencas hidrogrficas (POMCA) en sub-zonas hidrogrficas o de nivel subsiguiente; iv) los planes de manejo ambiental de micro-cuencas en el nivel inferior al subsiguiente y; v) los planes de manejo ambiental de acuferos.

En la figura 1, se presenta la estructura de planificacin de cuencas y acuferos, y en la tabla 1 se presentan para cada uno de los instrumentos de planificacin del territorio, las escalas de trabajo, el objeto principal del mismo, las instituciones o entidades participantes y las instancias de coordinacin definidas en cada caso.

TABLA 1. INSTRUMENTOS DE PLANIFICACIN DE RECURSOS HDRICOS

NIVEL No. ESCALAINSTRUMENTO PLANIFICACIN

OBJETO PARTICIPANTESINSTANCIA DE

COORDINACIN

1 Macrocuenca 5 1:500.000 Planes estratgicos

Establecer lineamientos concertados de planificacin a nivel de macrocuenca

Ministerios, Institutos de Investigacin, Autoridades Ambientales Competentes, Gobernaciones, gremios y organizaciones no gubernamentales (ONG) nacionales, Cormagdalena

Consejo Ambiental Regional de la macrocuenca

2 Zona Hidrogrfica 41 1:100.000Programa

Nacional de Monitoreo

Red Nacional de Monitoreo del Recurso Hdrico (cantidad y calidad)

MADS, institutos de Investigacin, ACC.

IDEAM, Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras Jos Benito Vives de Andris - INVEMAR en coordinacin con las Autoridades Ambientales Competentes - AAC

3 Subzona o Subsiguiente 396 1:25.000

Planes de ordenacin y manejo de

cuencas POMCA

Ordenacin y manejo del recurso hdrico y de los recursos naturales que hay en la cuenca objeto de Plan

MADS, ACC, Gobernaciones, Alcaldas, gremios y ONG regionales

Consejo de Cuenca y Comisin Conjunta

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NIVEL No. ESCALAINSTRUMENTO PLANIFICACIN

OBJETO PARTICIPANTESINSTANCIA DE

COORDINACIN

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Acuferos ND 1:25.000 Plan de manejo ambiental

Medidas de manejo y proteccin ambiental de los acuferos priorizados

ACC, Alcaldas, gremios, asociaciones de usuarios locales

Mesa de trabajo

Microcuencas ND 1:10.000Planes de Manejo

Ambiental

Medidas de manejo y proteccin de las microcuencas prioritarias

ACC, Alcaldas, gremios, asociaciones de usuarios locales

Mesas de trabajo

FIGURA 1. ESTRUCTURA PARA LA ORDENACIN Y MANEJO DE LAS CUENCAS HIDROGRFICAS Y ACUFEROS

Fuente: Poltica Nacional para la Gestin Integral del Recurso Hdrico - MAVDT, 2010 A.

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Articulacin Plan de ordenacin y manejo de cuencas hidrogrficas POMCA y plan de manejo ambiental de acuferos PMAADe conformidad con lo dispuesto en la Poltica Nacional de Gestin Integral del Recurso Hdrico, cuando no sea prioritario el ordenamiento de la cuenca, o en tanto la autoridad ambiental competente surta el proceso de gradualidad y priorizacin que permita su ordenacin, dicha autoridad deber determinar cul o cules son los recursos naturales renovables o los ecosistemas que soportan el mayor grado de deterioro y/o vulnerabilidad, para formular e implementar el plan de manejo a que haya lugar.

De otro lado, el artculo 28 del Decreto 1640, establece que dentro de las fases de elaboracin del Plan de Ordenacin y Manejo de la Cuenca Hidrogrfica- POMCA se debern considerar los instrumentos de planificacin y/o de manejo de recursos naturales renovables existentes, como los planes de manejo de acuferos, entre otros.

Asimismo, el artculo 35 del citado decreto, dispone que en la fase de formulacin de POMCA, se deben definir e identificar los recursos naturales renovables que deben ser objeto de implementacin de instrumentos de planificacin y/o administracin por parte de las autoridades ambientales competentes, entre los que pueden encontrarse las aguas subterrneas. De igual forma en su pargrafo cita, que en caso de que en la cuenca existan acuferos, las medidas de manejo ambiental para la preservacin y restauracin, entre otros, harn parte integral del POMCA, y debern sujetarse a lo establecido en la presente gua.

El artculo 62 del Decreto 1640 de 2012 determina que en aquellos acuferos que no hagan parte de un plan de ordenacin y manejo de cuenca hidrogrfica, la autoridad ambiental competente elaborar el plan de manejo ambiental de acuferos, previa seleccin y priorizacin del mismo.

Por lo anterior, para el caso especfico de los acuferos o sistemas acuferos priorizados por la autoridad ambiental competente, ya sea que se encuentren dentro de una cuenca objeto de POMCA, o que sean objeto de PMAA, se deber utilizar la presente gua, para el establecimiento de medidas de manejo ambiental para la preservacin y restauracin, o para la formulacin del instrumento de planificacin (PMAA), respectivamente.

Competencias institucionalesLas competencias de las entidades del orden nacional y regional, encargadas de las acciones necesarias para implementar la Poltica Nacional de Gestin Integral del Recurso Hdrico en cuanto a las aguas subterrneas, se enuncian a continuacin, con base en el documento preparado por Ardila, L., 2012.

Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible El Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible es el rgano rector de la gestin del medio ambiente y de los recursos naturales renovables, encargado de definir las polticas y regulaciones a las que se sujetarn la recuperacin, conservacin, proteccin, ordenamiento, manejo, uso y aprovechamiento de los recursos naturales renovables y el medio ambiente de la Nacin, con el fin de asegurar el desarrollo sostenible (Ley 99de 1993, artculo 2). Las funciones a cargo de este Ministerio, son las determinadas en el artculo 5 de la Ley 99 de 1993, adicionado por el artculo 2 del Decreto 3570 de 2011. Los asuntos referidos a la gestin del recurso hdrico, en particular, se asignan a la Direccin de Gestin Integral del Recurso Hdrico (Decreto 3570 de 2011, artculo 18).

Instituto de Hidrologa, Meteorologa y Estudios Ambientales IDEAMEl IDEAM es un establecimiento pblico de carcter nacional adscrito al Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, encargado del levantamiento y manejo de la informacin cientfica y tcnica sobre los ecosistemas que forman parte del patrimonio ambiental del pas, as como de establecer las bases tcnicas para clasificar y zonificar el uso del territorio nacional para los fines de la planificacin y el ordenamiento del territorio (Ley 99 de 1993, artculo 17). En el artculo 4 del Decreto 1277 de 1994, se sealan entre las funciones de este instituto, la de obtener, almacenar, analizar, estudiar, procesar y divulgar la informacin bsica sobre hidrologa, hidrogeologa, meteorologa, geografa bsica sobre aspectos biofsicos, geomorfologa, suelos y cobertura vegetal para el manejo y aprovechamiento de los recursos biofsicos de la Nacin.


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Servicio Geolgico Colombiano SGCEl Servicio Geolgico Colombiano es un instituto cientfico y tcnico, adscrito al Ministerio de Minas y Energa, que hace parte del Sistema Nacional de Ciencia, Tecnologa e Innovacin-SNCTI y tiene por objeto realizar la investigacin cientfica bsica y aplicada del potencial de recursos del subsuelo; adelantar el seguimiento y monitoreo de amenazas de origen geolgico; administrar la informacin del subsuelo; garantizar la gestin segura de los materiales nucleares y radiactivos en el pas; coordinar proyectos de investigacin nuclear y el manejo y la utilizacin del reactor nuclear de la Nacin. Corresponde a este instituto el ejercicio de las funciones contempladas en el artculo 4 del Decreto 4131 de 2011 [] 3. Generar e integrar conocimientos y levantar, compilar, validar, almacenar y suministrar, en forma automatizada y estandarizada, informacin sobre geologa, recursos del subsuelo y amenazas geolgicas, de conformidad con las polticas del Gobierno Nacional. [] 8. Realizar la identificacin, el inventario y la caracterizacin de las zonas de mayor potencial de recursos naturales del subsuelo, tales como minerales, hidrocarburos, aguas subterrneas y recursos geotrmicos, entre otros.

Corporaciones Autnomas Regionales; de Grandes Centros Urbanos; Establecimientos Pblicos DistritalesLas Corporaciones Autnomas Regionales son la mxima autoridad en el rea de su jurisdiccin y tienen por objeto la ejecucin de polticas, planes, programas y proyectos sobre medio ambiente y recursos naturales renovables, as como dar cumplida y oportuna aplicacin a las disposiciones legales vigentes sobre su disposicin, administracin, manejo y aprovechamiento. Las autoridades ambientales urbanas del nivel territorial previstas en la ley, ejercen iguales funciones que las CAR en sus correspondientes jurisdicciones. (Artculos 30 y 66 Ley 99 de 1993; Ley 768 de 2002, artculo 13).

En lo que corresponde con la gestin integral del recurso hdrico, la Ley 1450 de 2011, artculo 215, detalla con precisin las competencias que las citadas autoridades ambientales deben ejercer en sus jurisdicciones.

Entidades TerritorialesLos departamentos, municipios y territorios indgenas, tienen a su cargo funciones de promocin y ejecucin de programas y polticas ambientales, la expedicin de disposiciones necesarias para el control, la preservacin y la defensa del patrimonio ecolgico de sus territorios, la direccin y coordinacin de las actividades de control y vigilancia ambientales, y la promocin, cofinanciacin y ejecucin de obras y proyectos relacionados con el adecuado manejo y aprovechamiento de las cuencas hidrogrficas. (Ley 99 de 1993, artculos 64, 65 y 67; Ley 715 de 2001).

Autoridades Sanitarias y Prestadores del Servicio de AcueductoDe acuerdo con el artculo 5 del Decreto 1575 de 2007, los Ministerios de la Proteccin Social y de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, (hoy Ministerios de Ambiente y Desarrollo Sostenible y de Vivienda, Ciudad y Territorio) en cumplimiento de las funciones a su cargo, adelantarn de manera coordinada las siguientes acciones:

Reglamentar todos los aspectos concernientes a la definicin de las caractersticas fsicas, qumicas y microbiolgicas del agua para el consumo humano.

Disear los modelos conceptuales, tcnicos y operativos y de protocolos que sean requeridos para el control y vigilancia para garantizar la calidad del agua para consumo humano.

Disear la gua de criterios y actividades mnimas que deben contener los estudios de riesgo, programas de reduccin de riesgos y los planes de contingencia.

Un contexto nacional ampliado de las entidades e instituciones de orden nacional, regional y local que tienen que ver con la gestin integral del recurso hdrico, puede observarse en la figura 2.


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FIGURA 2. MARCO INSTITUCIONAL

Fuente: Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. Grupo de Recurso Hdrico. TALLER: MANEJO DE AGUAS SUBTERRNEAS Bogot D.C., 21 de mayo de 2009.

1.3. Marco conceptualEn este captulo se presentarn de manera general, algunos aspectos relacionados con la naturaleza de las aguas subterrneas, su posicin en el ciclo hidrolgico, y los planes de manejo ambiental de acuferos.

Ciclo hidrolgico El ciclo hidrolgico se define como la secuencia de fenmenos por medio de los cuales el agua pasa de la superficie terrestre a la atmsfera en la fase de vapor y regresa a este medio, en sus fases lquida o slida. El agua subterrnea hace parte del ciclo hidrolgico, y es el resultado de la infiltracin profunda a travs de las grietas o poros de las rocas o sedimentos, del agua proveniente de la precipitacin, o de fuentes superficiales interconectadas, como ros, lagos o lagunas. (Vase figura 3)

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FIGURA 3. ESTADOS DEL AGUA EN LA TIERRA

Fuente: Modificado de http://www.u-picardie.fr/beauchamp/cours.qge/du-7.htm )

Agua subterrneaEl agua subterrnea es aquella que se filtra a travs del suelo, saturando las capas arenosas o rocas porosas subyacentes. La tabla de agua o nivel fretico, en el caso de acuferos libres, marca la posicin bajo la cual todos los poros o grietas estn saturados con agua.

La importancia global del agua subterrnea puede entenderse al observar las estadsticas sobre la disponibilidad de los recursos hdricos, que sealan que el 75% del planeta est cubierto por agua, de la cual el 97.5% se encuentra en los ocanos. Del 2.5% del agua fresca restante, ms del 70% no est disponible para consumo humano debido a que se encuentra en forma de glaciares, nieve o hielo, un 0.3% se encuentra en lagos, ros, humedad del suelo y, el 29.7% corresponde al agua subterrnea, por lo que stas se consideran las mayores reservas de agua dulce disponible del planeta. (Vase la figura 4)

Las aguas subterrneas son la mayor reserva de agua potable existente en las regiones habitadas por los seres humanos, representan ms del 95% del total de las aguas dulces de todos los continentes e islas y son esenciales para mantener el caudal de base de muchos ros y la humedad del suelo en las riberas y reas bajas de las cuencas.

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FIGURA 4. DISTRIBUCIN Y CONSUMO DE AGUA EN EL MUNDO

Fuente: Adaptada de http://www.ison21.es/tag/agua/page/2/

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En Colombia existe un gran potencial de aguas subterrneas; INGEOMINAS resalta en el Mapa Hidrogeolgico General de Colombia (1983) y en el Atlas de Aguas Subterrneas de Colombia (2000-2004), que aproximadamente el 75% del territorio, cuenta con zonas favorables para el almacenamiento de agua subterrnea, especialmente en formaciones sedimentarias de edades Cuaternaria, Terciaria y Cretcica, y se calcula, a manera de pronstico, que las zonas con mayor potencial abarcan alrededor de un 36% del rea del pas (415.000 Km2).

El agua subterrnea en nuestro pas, es aprovechada para diferentes usos, entre los que se encuentran: el riego para la agricultura en el Valle del Cauca y en las zonas bananeras de Urab y Fundacin-Cinaga; suministro de agua potable y riego en los departamentos de La Guajira, Magdalena, Cesar, Crdoba, Bolvar, Sucre, Archipilago de San Andrs, Providencia y Santa Catalina, Cauca, Quindo, Risaralda y Meta y; en la sabana de Bogot para el abastecimiento de algunos municipios y en especial para el sector floricultor.

De otro lado, resulta relevante proteger este recurso como fuente de abastecimiento de agua potable para asentamientos humanos, teniendo en cuenta que de acuerdo con el documento en edicin del Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio, 2014, aproximadamente 106 municipios dependen parcial o exclusivamente de este recurso para su abastecimiento.

Gestin integral del recurso hdricoLos gestores ambientales, tanto pblicos como privados, se enfrentan a una oferta de agua que disminuye frente a una demanda creciente, debido a factores como los cambios demogrficos y climticos que tambin incrementan la presin sobre el recurso hdrico. ste es el fundamento del enfoque para la gestin integral del recurso hdrico, aceptado ahora internacionalmente como el camino hacia un desarrollo y gestin eficiente, equitativo y sostenible de uno de los recursos naturales cada vez ms limitados, y para abordar una demanda en crecimiento y competencia.

Plan de manejo ambiental de acuferosEs un instrumento de planificacin y administracin del agua subterrnea, mediante la ejecucin de proyectos y actividades de conservacin, proteccin y uso sostenible del recurso.

Acuferos objeto de plan de manejo ambientalEl Decreto 1640 de 2012 en su artculo 62 establece que: en aquellos acuferos que no hagan parte de un plan de ordenacin y manejo de cuenca hidrogrfica, la autoridad ambiental competente elaborar el plan de manejo ambiental de acuferos, previa seleccin y priorizacin del mismo, cuando se prevean como mnimo una de las siguientes condiciones, en relacin con oferta, demanda, calidad hdrica, riesgo y gobernabilidad:

Agotamiento o contaminacin del agua subterrnea de conformidad con lo establecido en el artculo 152 del Decreto Ley 2811 de 1974 reglamentado por los artculos 121 y 166 del Decreto 1541 de 1978 o la norma que los modifique o sustituya.

Cuando el agua subterrnea sea la nica y/o principal fuente de abastecimiento para consumo humano.

Cuando por sus caractersticas hidrogeolgicas el acufero sea estratgico para el desarrollo socio-econmico de una regin.

Cuando existan conflictos por el uso del agua subterrnea.

Cuando se requiera que el acufero sea la fuente alterna por desabastecimiento de agua superficial, debido a riesgos antrpicos o naturales.

EscalasEn la Poltica Nacional de Gestin Integral del Recurso Hdrico se establece que los acuferos prioritarios sern objeto de Planes de Manejo Ambiental especficos y que los estudios se desarrollarn a escala 1:25000.

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ResponsablesEl Decreto 1640 de 2012 en su artculo 61 define que es responsabilidad de las Autoridades Ambientales competentes, formular los respectivos planes de manejo ambiental de acuferos priorizados en su jurisdiccin.

1.4. Marco metodolgicoLos planes de manejo ambiental de acuferos, se desarrollarn teniendo en cuenta las siguientes fases (vase la figura 5):

Aprestamiento. Es la fase en la cual se conforma el equipo tcnico necesario para realizar y acompaar la formulacin e implementacin del plan, se definen: el plan de trabajo, la estrategia de socializacin y participacin y, la logstica requerida.

Diagnstico. Es la fase en la cual se elabora o actualiza la lnea base de oferta y demanda de agua subterrnea, se identifican los conflictos y problemticas, se realizan el anlisis de vulnerabilidad intrnseca de los acuferos a la contaminacin y, la identificacin y anlisis de riesgos de las fuentes potenciales de contaminacin, entre otros aspectos.

Formulacin. En esta fase se definen las medidas a implementar y los proyectos y actividades a ejecutar, con el fin de solucionar la problemtica identificada en el diagnstico, estableciendo el cronograma de ejecucin, los costos y responsables.

Ejecucin. Se desarrollan las medidas, proyectos y actividades conforme a lo dispuesto en la fase de formulacin.

Seguimiento y evaluacin. Es la fase en la cual se realizan el seguimiento y la evaluacin del plan, conforme a las metas e indicadores planteados, con el objeto de definir los ajustes a que haya lugar.

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FIGURA 5. FASES DE LOS PLANES DE MANEJO AMBIENTAL DE ACUFEROS

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2CaptuloGUA METODOLGICA PARA LA FORMULACIN DE PLANES DE MANEJO AMBIENTAL DE ACUFEROS


Fases del Plan de Manejo Ambiental de Acuferos2.1. Fase de AprestamientoCon esta fase se inicia el proceso de formulacin del plan de manejo ambiental del acufero. Se concibe como una fase preparatoria y de planificacin en la cual se conforma el equipo tcnico necesario para realizar y acompaar la formulacin y ejecucin del PMAA, se efecta la recoleccin de informacin y se disean las estrategias de comunicacin, de divulgacin y de participacin, se definen el cronograma de actividades, el plan operativo, y se definen algunos aspectos de logstica, que permitan el normal desarrollo del proyecto.

Las actividades a desarrollar en esta fase, las cuales se presentan en la figura 6, sern descritas en los siguientes numerales.

FIGURA 6. ETAPAS DE LA FASE DE APRESTAMIENTO

Conformacin del equipo tcnico y definicin de la logsticaLa Autoridad Ambiental deber realizar una evaluacin de los profesionales y tcnicos que se requieren para abordar cada una de las fases del PMAA, teniendo en cuenta que stas contemplan el anlisis de aspectos tcnicos, sociales y econmicos, y que adems involucrarn trabajos de campo y de oficina, y por tanto se deber conformar un grupo de trabajo multidisciplinario.

En el caso de que la autoridad ambiental no cuente con los profesionales y tcnicos requeridos con el conocimiento, la experiencia y la disponibilidad de tiempo para acompaar la formulacin del Plan, se debern definir los requerimientos para la contratacin de dichos profesionales y tcnicos. En la tabla 2, se presenta un ejemplo de conformacin del equipo tcnico que puede ser utilizado como gua.

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TABLA 2. EJEMPLO DE CONFORMACIN DE EQUIPO TCNICO PARA LA FORMULACIN DEL PMA DE ACUFEROS

PROFESIONAL / FUNCIN PERFIL

Coordinador general del proyecto Profesional con conocimiento en aguas subterrneas y coordinacin de proyectos.

Gelogo/hidrogelogo Profesional con experiencia en aguas subterrneas.

Hidrlogo, ingeniero civil, ingeniero ambiental Profesional con experiencia en hidrologa.

Qumico, Ingeniero qumico Profesional con experiencia en evaluacin de calidad de aguas.

Socilogo, antroplogo y/o trabajador social Profesional con experiencia en procesos de participacin comunitaria y manejo de tcnicas de participacin.

Profesional en sistemas de informacin geogrfica (SIG) Profesional con experiencia en sistemas de informacin geogrfica.

Profesionales de apoyo Profesionales para apoyo operativo, logstico y campo.

Auxiliares Tcnicos para apoyo operativo, logstico y campo.

Fuente: Modificada MADS, Corpoguajira y Universidad de Antioquia. Plan de Manejo Ambiental de Acufero PMAA Cuenca del Ro Ranchera. 2013.

Adems de definir el equipo de trabajo, se deber establecer la logstica necesaria para abordar las diferentes fases del plan, haciendo especial nfasis en los formatos y equipos para el seguimiento y monitoreo de variables de estado (caudales, niveles) y de calidad del agua subterrnea. Dentro de los equipos se encuentran vehculos, sondas elctricas para medicin de niveles, medidores de parmetros de campo como pH, temperatura y conductividad elctrica, instrumentos para aforos volumtricos de caudales, equipos de geofsica, de laboratorio, o de perforacin de pozos, en caso de requerirse.

Asimismo, debern revisarse los requerimientos para el trabajo de oficina como equipos de cmputo, los cuales deben contar con las especificaciones tcnicas para soportar software para el anlisis de datos hidroqumicos, geofsicos, de pruebas de bombeo, o para la construccin de modelos numricos.

Recopilacin y anlisis de informacin secundariaSe realizar inicialmente una compilacin, revisin y evaluacin de informacin secundaria: cartografa bsica y temtica, estudios, informes, diagnsticos, estadsticas evaluaciones hidrogeolgicas o estudios especficos en los temas fsico, social, econmico y cultural realizados con anterioridad en la zona.

En la tabla 3, se relacionan los diferentes tipos de informacin secundaria y sus posibles fuentes de consulta.

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TABLA 3. INFORMACIN SECUNDARIA Y SUS FUENTES DE INFORMACIN

TEMTICA TIPO DE INFORMACIN FUENTES DE CONSULTA

Cartografa y estudios

Cartografa BaseInstituto Geogrfico Agustn Codazzi IGACDireccin General Martima - DIMAR

Geologa/estructuralSGCUniversidadesINVEMAR

GeomorfologaSGCInstituto de Hidrologa, Meteorologa y Estudios Ambientales - IDEAMIGAC

SuelosIGAC

Corporacin Colombiana de Investigacin Agropecuaria - CORPOICA

Usos del suelo IGAC

Hidrogeologa regional

SGCAutoridades AmbientalesEntidades territorialesUniversidades

Calidad del AguaIDEAMINVEMARAutoridades Ambientales

HidrologaIDEAMAutoridades AmbientalesInstituto Colombiano de Desarrollo Rural - INCODER

Sensores Remotos

Fotografas areas IGACImgenes satelitales Autoridades Ambientales

Imgenes de radar

Imgenes de satlite de libre acceso: coleccin de LANDSAT (Landsat MSS, TM y ETM+)Mediante solicitud escrita: imgenes de radar (Radarsat 1), Con costo: Imgenes ASTER y sus 14 bandas.

Exploracin geofsica

Exploracin geofsica Autoridades AmbientalesDatos de captaciones de aguas subterrneas Academia

Compaas perforadoras de pozos / HidrogeolgicasServicio Geolgico Colombiano -SGC

Permisos y autorizaciones ambientales

Permisos de exploracin de aguas subterrneas Expedientes de autoridades ambientales

Concesiones de aguas subterrneas Bases de datos de permisosLicenciamiento ambiental Ventanilla Integral de Trmites Ambientales en Lnea - Vital

Datos y estadsticas

Concesiones Autoridades AmbientalesUsuarios Departamento Administrativo Nacional de Estadsticas - DANEPermisos Sistema de Informacin del Recurso Hdrico (SIRH)Expedientes

Aspectos sociales, econmicos y culturales

PoblacinComunidades tnicasActividades productivasAspectos culturales

DANEMinisterio del InteriorMinisterio de Agricultura y Desarrolo RuralCORPOICAAsociacin Nacional de Empresarios de Colombia - ANDIAgencia Nacional Minera - ANMAgencia Nacional de Hidrocarburos - ANHMinisterio de Cultura de Colombia

Fuente: Modificado de Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, 2010 (d). Direccin de Licencias, Permisos y Trmites Ambientales. Metodologa General para la presentacin de Estudios Ambientales.

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Sistema de informacin geogrfica La gestin de los recursos hdricos subterrneos debe basarse en informacin confiable, actualizada y pertinente sobre el estado de estos recursos, de los ecosistemas asociados, de los usuarios y de factores externos que pueden incidir sobre los mismos, tales como el uso de la tierra, las fuentes potenciales de contaminacin y factores climticos, entre otros aspectos.

Teniendo en cuenta que la mayora de las autoridades ambientales cuentan con sistemas de informacin geogrfica (SIG) en operacin, se sugiere aprovechar esta infraestructura y reforzarla de acuerdo con las necesidades que se hayan identificado para la formulacin del PMAA. El SIG, permite el manejo, anlisis y estructuracin de informacin alfanumrica y espacial, as como la modelacin de las variables fsico-biticas y socioeconmicas que hacen parte del plan, por lo tanto, toda la informacin cartogrfica usada y generada en las diferentes fases del PMAA, debe ser almacenada en el SIG, tomando como referencia los estndares de cartografa generados por las entidades oficiales y utilizando el sistema de coordenadas MAGNA SIRGAS para Colombia. En la figura 7 se puede observar una propuesta de proceso de manejo de informacin.

FIGURA 7. PROPUESTA DE MANEJO Y PROCESAMIENTO DE DATOS EN EL SISTEMA DE INFORMACIN GEOGRFICA

Fuente: Adaptado de http://www.fao.org/docrep/003/t0446s/t0446s07.htm

Coordinacin institucionalDentro de este proceso se debern identificar las instituciones de carcter nacional, regional y local con las cuales se debern coordinar acciones para la formulacin e implementacin del PMAA. Dentro de las instituciones nacionales se encuentran el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, el Instituto de Hidrologa, Meteorologa y Estudios Ambientales IDEAM y el Servicio Geolgico Colombiano SGC, quienes tienen dentro de sus funciones la definicin de lineamientos tcnicos y acompaamiento para abordar diferentes fases del PMAA, como se cit en competencias institucionales.

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Identificacin de actores y sectores claves, estrategia de participacin y comunicacinSegn Naciones Unidas Comisin Econmica para Amrica Latina (CEPAL), 2002, la investigacin participativa es una estrategia de investigacin cualitativa que permite la interlocucin entre los sujetos sociales para construir conocimiento de manera colectiva, a partir de un dilogo que concede un rol activo a la comunidad y estimula su participacin en el diagnstico y resolucin de sus necesidades. Esta estrategia se ha desarrollado en las ltimas dcadas con ms fuerza, ya que el enfoque metodolgico tradicional en las ciencias sociales no privilegia los procesos participativos.

De conformidad con lo anterior, para la formulacin de los PMAA, el diagnstico social puede fundamentarse en la investigacin participativa, la cual es en una herramienta de recoleccin de informacin que permite acercarse a la comprensin de la realidad, potenciar espacios de accin y transformar el contexto ambiental a favor de los ecosistemas y de las poblaciones que los habitan.

Dilogo de saberes como categora fundamental para los procesos de planificacin y educacin ambiental (Tomada de MADS, Corpoguajira, Universidad de Antioquia, 2013)

Teniendo en cuenta que la investigacin participativa se sustenta en principio en el dialgico entre los sujetos sociales, participantes del proceso investigativo, se considera el dilogo de saberes como una orientacin metodolgica del proceso de Planificacin Ambiental.

Para Pablo Freire, el dilogo de saberes supone un proceso de relacin horizontal, en el que todos los saberes son reconocidos y no se supone un nico discurso vlido. Este proceso se convierte en la forma en que los hombres se encuentran y pronuncian en el mundo un acto creador que los transforma y transforma el mundo (Freire, 1970).

El dilogo de saberes es un proceso comunicativo en el cual se ponen en interaccin dos lgicas diferentes: la de conocimiento cientfico y la del saber cotidiano, con una clara intencin de comprenderse mutuamente y que implica el reconocimiento de otro sujeto diferente con conocimientos y posiciones diversas. No rie con una intencionalidad en la educacin si se dirige a promover la libertad y la autonoma, para que cada uno tome las decisiones ms apropiadas para sus condiciones y contextos particulares. En este modelo se ponen en juego las verdades, los conocimientos, sentimientos y racionalidades diferentes, procurando la bsqueda de consensos pero respetando los disensos. De esta manera se entiende como un encuentro entre seres humanos educandos y educadores- donde ambos se construyen y fortalecen, un dilogo donde ambos se transforman (Bastidas & Colaboradores, 2009).

La investigacin participativa, parte de la identificacin de actores y sectores claves y su clasificacin y categorizacin, con el propsito de definir las estrategias de participacin y comunicacin que sern implementadas en las fases de diagnstico y de formulacin del PMAA.

Identificacin de actores y sectoresPara la identificacin de actores se deben tener en cuenta entre otras, las siguientes condiciones:

Que formen parte de la comunidad localizada en el rea de estudio y representen intereses legtimos del grupo.

Que estn o puedan verse afectados por las condiciones actuales del recurso.

Que puedan verse afectados por las decisiones que se tomen en el marco del PMAA.

Que posean informacin, experiencia o recursos necesarios para formular e implementar el PMAA.

Que tengan funciones y atribuciones en relacin directa con los objetivos del PMAA.

Que dispongan de capacidades, habilidades, conocimiento, infraestructura y/o recursos para proponer medidas que permitan atender los problemas y necesidades identificados.

Que tengan capacidad de gestin y negociacin con las diversas entidades y/o niveles gubernamentales para construir consensos y acuerdos.

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Estos actores y sectores incluyen entidades territoriales, la academia y los institutos de investigacin, los sectores econmicos representados en sus organizaciones gremiales y la comunidad en general representada en organizaciones sociales, personas naturales y jurdicas, pblicas y privadas que estn asentados o que tengan relacin directa o indirecta con el respectivo acufero. En la figura 8, se presentan los pasos a seguir en la identificacin de actores y sectores clave.

Clasificacin de actoresDespus de contar con un listado completo de actores y sectores, se deben clasificar segn el tipo de organizacin que conforman, su rea de trabajo, o de acuerdo a otros aspectos que se consideren relevantes para la formulacin e implementacin del PMAA.

FIGURA 8. PASOS PARA LA IDENTIFICACIN, CLASIFICACIN Y CATEGORIZACIN DE ACTORES Y SECTORES CLAVE

Fuente: Adaptada de Gua de Identificacin de Actores Clave. Comisin Nacional del Agua de Mxico - CONAGUA, 2007.

Dentro de esta clasificacin pueden estar los actores o sectores institucionales, las organizaciones de la sociedad civil y comunitaria y los sectores productivos, entre otros. En la Tabla 4, se presentan algunas clasificaciones propuestas en ejercicios de planificacin ambiental realizados por la Corporacin Autnoma del Valle del Cauca -CVC-, la Unin Mundial para la Naturaleza -UICN-, el Instituto de Hidrologa, Meteorologa y Estudios Ambientales de Colombia IDEAM, 2010 y CORANTIOQUIA, Universidad de Antioquia, 2010, descritas en: MADS, CORPOGUAJIRA, UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA, 2013

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TABLA 4. CLASIFICACIN DE ACTORES Y SECTORES PROPUESTOS POR DIFERENTES ENTIDADES

CVC Y RO TULU UICN IDEAM UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA GRUPO GIGA

Institucional Sector productivo Gremial Institucional

Comunitario Sector industrial Institucional Productivo

ONG Sector municipal Servicios Comercial

Privado Sector comercio Acadmicos Comunitario

Sector no gubernamental Social y comunitario

Sector gubernamental Etnias

Sector comunitario organizado Sector financiero

Productores

Industrial y comercial

Control y vigilancia

Fuente: Tomada de MADS, CORPOGUAJIRA, UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA, 2013

Caracterizacin preliminar de actores y sectoresLa caracterizacin preliminar de actores permite establecer diferentes aspectos como la relacin entre los diferentes actores y sectores, su poder en la toma de decisiones, su inters en la problemtica y la posicin que podran adoptar respecto al PMAA, entre otros aspectos, para definir estrategias especficas que garantizan su participacin y apoyo en la formulacin e implementacin de dicho plan.

Construccin del mapa de actores y sectores claveA travs del mapa de actores y sectores se pueden identificar de manera grfica la influencia o posiciones de poder, la afinidad entre actores, la importancia en la formulacin del PMAA y su relacin con el agua subterrnea, cualificando estas caractersticas en alta o baja, y realizando combinaciones entre ellas.

Diseo de la Estrategia de participacinUna estrategia de participacin est dirigida a asegurar que todos los actores clave: aliados, opositores y quienes an no tienen una opinin; sepan exactamente cules son los propsitos del PMAA y formen parte integral de este proceso, dndoles la oportunidad de realizar aportes y generando sentido de pertenencia sobre el mismo. Esta estrategia debe estar acorde con lo que se espera del proceso de participacin, y definir los papeles y responsabilidades de los actores clave, as como las herramientas y tcnicas que se emplearn para que los grupos implicados en la toma de decisiones tengan una participacin efectiva.

Las siguientes son algunas recomendaciones que se podran tener en cuenta al realizar esta tarea:

Para definir la estrategia se debe tener en cuenta el papel que cada actor clave debe desempear.

Se debern buscar los mecanismos que permitan a actores con alto inters en contribuir en la formulacin e implementacin del PMAA, pero con poca influencia en la toma de decisiones, sumarse al proceso y ganar poder en los espacios de participacin.

Es importante que dentro de la estrategia de participacin se consideren mecanismos o acciones que permitan que actores que puedan oponerse a la formulacin e implementacin del PMAA, se conviertan en aliados del proceso.

Adems de disear estrategias para asegurar el apoyo de cada actor, es importante generar otras que permitan construir alianzas entre ellos.

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Diseo de la Estrategia de ComunicacinLa estrategia de comunicacin debe partir de la definicin de objetivos, metas y actividades para dar a conocer las acciones adelantadas en el marco de la formulacin e implementacin del PMAA, para motivar cambios de comportamiento de los actores frente al manejo y proteccin de los recursos hdricos subterrneos.

Como mnimo, deber contemplar los mecanismos y medios de consulta, difusin de conocimiento e informacin, capacitacin y medios para el dilogo e intercambio con el equipo tcnico y la Autoridad Ambiental competente en todas las fases del PMAA. De igual manera, deber considerar, cuando haya lugar, los mecanismos diferenciales para la participacin de grupos tnicos (proceso de consulta previa), y tener en cuenta los planteamientos de la lnea de accin estratgica: comunicaciones, del Programa Nacional de Cultura del Agua (Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, 2013).

El Programa Nacional de Cultura del Agua, (MADS, 2013), que tiene como objeto: reconocer, fortalecer y aportar en la construccin de patrones sobre el uso, aprovechamiento, conservacin y disposicin del agua, mediante procesos de educacin, comunicacin, participacin e investigacin que hagan posibles movilizaciones sociales orientadas a mantener un equilibrio entre el agua y sus usuarios para garantizar la vida, se soporta en cuatro lneas de accin estratgica:

I. Investigacin social participativa y activa, para devolver el sentido y significado al lquido vital y desde all empezar una nueva relacin de la sociedad con ella;

II. La educacin para transferir a la sociedad lo aprendido y descubierto;

III. La comunicacin para hacer extensivo el conocimiento y fortalecer la cultura; y

IV. Participacin para empoderar a la sociedad de los procesos de gestin del agua, sus significados, su valor -no econmico exclusivamente-, y la responsabilidad sobre la gestin integral.

Elaboracin del plan de trabajoEl plan de trabajo es una herramienta que ayuda a optimizar el proceso de planificacin y el seguimiento a la ejecucin de los recursos y actividades programadas. Consiste en la definicin de los objetivos, alcance, actividades y productos de cada una de las fases del PMAA, as como de las estrategias de recopilacin y evaluacin de informacin, de participacin y comunicacin. Este plan deber contener los indicadores, medios de verificacin y los resultados esperados durante cada fase.

Para su formulacin se podrn tener en cuenta los siguientes cuestionamientos:

Qu objetivo buscamos con el PMAA?

Qu resultados esperamos? (objetivos especficos).

Cmo vamos a lograr los resultados esperados? (estrategias).

Cules actividades nos aseguran el xito?

Cules son las unidades de medida de cada una de esas actividades?

Qu metas lograremos con cada una de las actividades?

Cul es el presupuesto estimado?

Cul es el plazo de ejecucin?

Quin es el responsable de la ejecucin de cada actividad?

2.2. Fase de DiagnsticoEs la fase de diagnstico se realiza la caracterizacin del sistema acufero y de las condiciones socioculturales de la poblacin asociada, con el fin de elaborar o actualizar la lnea base de oferta y demanda de agua subterrnea, identificar los conflictos y problemticas por uso de este recurso hdrico, analizar la vulnerabilidad intrnseca de

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los acuferos a la contaminacin e identificar las fuentes potenciales de contaminacin, entre otros aspectos. En la figura 9, pueden verse las etapas del diagnstico.

FIGURA 9. ETAPAS DE LA FASE DE DIAGNSTIO

Modelo Hidrogeolgico Conceptual Un modelo hidrogeolgico es una representacin descriptiva y grfica de un sistema acufero que incorpora una interpretacin de las condiciones geolgicas e hidrogeolgicas y su interrelacin con sistemas asociados (ros, lagos, ecosistemas, mar), de tal manera que se reducen el problema fsico y el dominio del acufero a una versin simplificada de la realidad.

Un modelo hidrogeolgico conceptual es dinmico ya que se construye a partir de variables temporales como las climatolgicas, hidrolgicas e hidrulicas y por lo tanto a medida que se disponga de informacin nueva o se reevale la existente, ste deber ser ajustado.

Para establecer el modelo hidrogeolgico conceptual de un acufero, se debe recolectar, analizar, evaluar e integrar informacin sobre la geologa, geofsica, inventario de puntos de agua subterrnea, hidrologa, hidroqumica, hidrulica subterrnea, entre otros. (Vase la tabla 2, de la fase de aprestamiento).

Un buen modelo hidrogeolgico conceptual permite abordar ms fcilmente, entre otros aspectos, la identificacin de las zonas de recarga, trnsito y descarga, su relacin con otros acuferos, con las aguas superficiales y marinas, y de esta forma establecer las medidas para el manejo del acufero, mediante programas para la proteccin y el aprovechamiento sostenible del agua subterrnea.

Bredehoeft, J., 2005 dice: No hay otra solucin disponible a este problema del modelo conceptual diferente de: (1) recolectar tanta informacin como sea posible, mediante la utilizacin de todos los mtodos aplicables, lo cual puede resultar en que esta nueva informacin ayude a cambiar el modelo conceptual vigente, y (2) que el analista de modelos se mantenga siempre abierto al hecho de que un modelo conceptual puede cambiar de manera total, en la medida en que se colecte ms informacin.

En la figura 10 se presenta un esquema en el que se relacionan los mtodos directos e indirectos y para la adquisicin de informacin para las diferentes componentes del modelo hidrogeolgico conceptual.

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Evaluacin geolgica La evaluacin geolgica es la base para los estudios hidrogeolgicos ya que permite identificar las rocas, los sedimentos y las estructuras geolgicas que favorecen la circulacin y almacenamiento de las aguas subterrneas, as como la determinacin de su continuidad areal y espesor.

Las aguas subterrneas ocurren generalmente en los siguientes ambientes geolgicos:

Depsitos no consolidados de gravas y arenas intercalados frecuentemente con niveles o paquetes de limos y arcillas, que son comnmente el resultado de procesos aluviales o de depsito en las vertientes.

Rocas sedimentarias: materiales de origen sedimentario, normalmente consolidadas y semiconsolidadas de conglomerados y areniscas, que tienen permeabilidad y porosidades primarias (intergranulares) y secundarias como consecuencia del fracturamiento (fallas, y diaclasas principalmente). Dentro de este grupo se encuentran las detrticas si se originan a partir de otras rocas, o las qumicas y orgnicas, si se forman a partir de precipitacin de compuestos qumicos o por acumulacin de restos de seres vivos.

FIGURA 10. FUENTES DE INFORMACIN DIRECTA E INDIRECTA PARA LA FASE DE DIAGNSTICO

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Rocas gneas y metamrficas: estas rocas cristalinas pueden ser bastante impermeables, sin embargo el fracturamiento originado por esfuerzos tectnicos a travs de su historia geolgica, puede favorecer el desarrollo de permeabilidad secundaria que permiten la circulacin y almacenamiento del agua.

En esta evaluacin, generalmente se parte de la revisin y anlisis de la cartografa geolgica existente (a escala regional); as como de la interpretacin de informacin indirecta como fotografas areas, imgenes satelitales o de radar, entre otros.

El trabajo de campo a escala semi-detallada o detallada (escalas 1:25.000 o mayores), debe tener espacial nfasis en la caracterizacin litolgica, mineralgica, estratigrfica, estructural, y en la definicin de la porosidad primaria o secundaria de cada una de las unidades identificadas. (Vase figura 11).

FIGURA 11. TIPOS DE POROSIDAD

Fuente: Adaptada de Meinzer, 1923.

Para los medios fracturados, el trabajo de campo debe incluir el levantamiento detallado de datos estructurales georreferenciados, tomando adems de la disposicin estructural (rumbo y buzamiento) de cada discontinuidad estructural, otros parmetros necesarios como: densidad de fracturamiento; continuidad de las fracturas; apertura, relleno, entre otros.

A esta informacin debe darse un tratamiento estadstico, que una vez analizada con informacin geofsica, hidroquimica, de isotopos, entre otra, permitan valorar preliminarmente la potencialidad hidrogeolgica de zonas fracturadas.

Evaluacin geofsicaLa geofsica consiste en la aplicacin de los principios de la fsica al estudio de la Tierra (Overmeeren, R., 1987). Los mtodos geofsicos estn basados en el anlisis y la variacin de propiedades fsicas como la resistividad, la velocidad de propagacin de las ondas ssmicas, variaciones del campo magntico de la Tierra y la densidad de la roca.

A travs de la aplicacin de mtodos geofsicos puede obtenerse informacin del subsuelo, la cual ayuda a identificar estructuras, fallas, estratificaciones, unidades hidrogeolgicas, profundidad del basamento, condiciones de salinidad del agua, etc. Esta informacin al ser evaluada en conjunto con la cartografa geolgica de superficie, la posicin de los niveles freticos y columnas estratigrficas de pozos, permite establecer un modelo geolgico geofsico (profundidad, espesor, continuidad lateral de unidades de inters hidrogeolgico), base para la elaboracin del modelo hidrogeolgico conceptual.

Los estudios de exploracin o prospeccin geofsica para aguas subterrneas han generalizado el empleo de mtodos geoelctricos como sondeos elctricos verticales (SEV), sin embargo, de acuerdo con las caractersticas propias del medio que se requiere investigar podra ser ms adecuado el empleo adicional de otros mtodos o la integracin de algunos de ellos. En la tabla 5, se exponen otros mtodos geofsicos, los principios en los que se basan y la informacin que pueden obtenerse con su aplicacin.

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TABLA 5. EMPLEO DE MTODOS GEOFSICOS PARA LAS EVALUACIONES HIDROGEOLGICAS

MTODOS PRINCIPIOS INFORMACIN QUE PUEDE OBTENERSE

Geoelctrico Conductividad o resistividad elctrica

Geometra del acufero (profundidad de formaciones impermeables y estructura del subsuelo), extensin lateral, propiedades de las formaciones (arena arcilla), salinidad del agua, plumas de contaminacin.

Ssmica de refraccin Velocidad de propagacin de un esfuerzo mecnico

Depsitos secos-saturados, espesores de diferentes estratos y deteccin de zonas de fracturamiento.

Ssmica de reflexin Velocidad de propagacin de un esfuerzo mecnicoZona de fallas, cartografa de estructuras de recubrimiento.

Gravimetra Densidad Relleno-basamento

Magnetometra Susceptibilidad magnticaGeometra del acufero (profundidad de formaciones impermeables y estructura del subsuelo), extensin lateral.

Fuente: CARDER UN Bogot, 2007. Modelo Geolgico-Geofsico de un sector de Cerritos- Pereira Risaralda.

Segn INGEOMINAS en: Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, IDEAM, INGEOMINAS, CORALINA y CVC, 2002, de acuerdo con la escala del modelo hidrogeolgico conceptual la densidad de sondeos elctricos verticales por Km2 podra ser como se define en la tabla 5.

TABLA 5. DENSIDAD DE SONDEOS ELCTRICOS DE ACUERDO A LA ESCALA DEL MODELO

ESCALA DENSIDAD POR KM 2

1:100.000 1 SEV por cada 10 km2

1:50.000 1 SEV / 5 km2

1:25.000 1 SEV / 2.5 km2

Fuente: Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, IDEAM, INGEOMINAS, CORALINA y CVC, 2002

Los mtodos geofsicos presentan algunas limitaciones que deben tenerse en cuenta, para su correcta aplicacin:

Debe existir un contraste importante en las propiedades fsicas entre las unidades litolgicas de inters.

La profundidad de penetracin y la resolucin de un mtodo especfico pueden ser un factor limitante. Como regla general, a mayor profundidad de penetracin, menor resolucin o detalle.

En algunos casos, pueden generar interferencia la presencia de objetos metlicos y campos elctricos prximos (lnea de trasmisin elctrica, transformadores) imposibilitando la interpretacin de los datos.

En la figura 12, puede verse un ejemplo de la correlacin de los sondeos elctricos verticales con interpretacin de sondeos elctricos verticales y registros litolgicos de pozos.

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FIGURA 12. CORRELACIN DE INFORMACIN GEOLGICA Y GEOFSICA

FUENTE: Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, 2010 (b). Gua Metodolgica para la formulacin de planes de manejo ambiental de acuferos. Informe final del contrato de consultora individual, No. 198 de 2010 MADS -

BIRF, Mara Victoria Vlez Otlvaro.

Inventario de puntos de agua subterrneaUn punto de agua subterrnea, es un lugar u obra civil que permite el acceso al agua subterrnea, incluyendo pozos, aljibes, surgencias naturales o manantiales que corresponden a descargas del acufero; y lagos o lagunas cuando son salidas o afloramientos de acuferos someros.

El inventario de puntos de agua subterrnea es una de las actividades ms importantes de los estudios hidrogeolgicos, ya que a travs del anlisis de los datos recolectados en campo, y de la informacin geolgica y geofsica (en caso de estar disponible), se pueden plantear de manera preliminar aspectos sobre el funcionamiento del sistema acufero.

Este trabajo debe comenzar con la compilacin y anlisis de informacin secundaria sobre captaciones de agua subterrnea, disponible en los institutos de investigacin del nivel nacional o regional, entidades territoriales, instituciones acadmicas, o en los expedientes de trmites de concesin otorgados por la autoridad ambiental competente. Es de anotar, que entre las principales fuentes a consultar, estn las compaas perforadoras de pozos que operan en la zona, las cuales generalmente conservan registros detallados de los sitios en los que han realizado trabajos de exploracin y de perforacin de pozos.

Para establecer la densidad de puntos de agua a inventariar, se deben tener en cuenta entre otras, las caractersticas del estudio hidrogeolgico a realizar, la escala de trabajo de acuerdo con el tipo de estudio, bien sea de reconocimiento, regional o de detalle; del tiempo disponible para la realizacin del inventario; de factores econmicos y; del nmero de captaciones existentes en la zona. De acuerdo con lo anterior, se considera un rango aceptable de 1 a 2 puntos por km2 en estudios regionales (escalas 1:250.000 a 1:50.000) y de 6 a 8 puntos por km2 para estudios de detalle (escalas iguales o mayores que 1:25.000); en algunos casos sin embargo, ste debe ser exhaustivo, como en estudios de contaminacin. (Pieros e Hincapi, 2009)

Los puntos de agua subterrnea identificados, deben localizarse en un mapa base a escala apropiada (con informacin actualizada de curvas de nivel; redes hidrogrficas; vas primarias, secundarias y terciarias; redes elctricas; poliductos; caseros; veredas; toponimia y grilla), lo cual podr hacerse manualmente o utilizando programas que permitan visualizar la informacin espacial o lo que es ms recomendable, haciendo uso de los sistemas de informacin geogrfica, que permiten planear ms eficientemente los recorridos para levantar la informacin complementaria en campo.

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Para el levantamiento de la informacin en campo se debe utilizar el Formulario nico Nacional de Inventario de Puntos de Agua Subterrnea- FUNIAS, diseado por INGEOMINAS, IDEAM y Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, con aportes de las Autoridades Ambientales competentes (Vase Anexo 1), el cual servir a su vez de insumo para realizar el registro de usuarios del recurso hdrico (RURH), del que trata el Decreto 303 de 2012.

En el FUNIAS, se integra informacin de la ubicacin geogrfica de los puntos (coordenadas y cota), profundidad del nivel esttico, caudal de produccin, tiempo de bombeo, caractersticas constructivas de pozos o aljibes (profundidad, dimetro, diseo de construccin en el caso de pozos, columna litolgica), parmetros fsico qumicos in situ (conductividad elctrica, pH y temperatura); datos del predio y propietario, uso del agua, capacidad instalada (potencia de la bomba), entre otros. (Vese figura 13).

FIGURA 13. INFORMACIN CONTENIDA EN EL FORMULARIO NICO NACIONAL DE INVENTARIO DE PUNTOS DE AGUA

Una vez levantada la informacin en campo, deber almacenarse en una base de datos, la cual debe ser compatible con el sistema de informacin geogrfica existente en la autoridad ambiental, y permitir migrar dicha informacin al Sistema de Informacin del Recurso Hdrico SIRH, creado mediante el Decreto 1323 de 2007. Contar con esta informacin almacenada y organizada en sistemas de informacin geogrfica, facilitar el desarrollo de anlisis territoriales, tales como distribucin espacial de puntos de agua distribucin por unidad hidrogeolgica captada, por rangos de profundidad, por tipo de captacin, por tipo de uso del agua, por rangos de caudales aprovechados, o mapas de parmetros fsico-qumicos por unidad geolgica, entre otros.

El inventario de puntos de agua es el insumo fundamental para el diseo de las redes de monitoreo de calidad y de niveles del agua subterrnea, los cuales a su vez permitirn construir mapas de isopiezas y redes de flujo, e identificar zonas de recarga, descarga y trnsito, indispensables para un adecuado manejo del recurso hdrico subterrneo.

Adems, a travs del inventario, se puede conocer informacin hidrogeolgica como:

Distribucin en el espacio de los puntos de agua.

Perfil litolgico de las perforaciones, o ubicacin geolgica del manantial.

Posicin del nivel fretico o piezomtrico.

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Volmenes de agua utilizada por unidad de tiempo.

Evolucin temporal de las variables (niveles, caudales y caractersticas qumicas del agua).

Distribucin de la capacidad especfica (caudales aprovechados por metro de abatimiento o descenso del nivel).

Diagnstico sanitario de las captaciones de agua, en el cual se evalan los aspectos constructivos de la captacin en superficie y la existencia de fuentes potenciales de contaminacin en los alrededores de la misma.

Determinacin de los sistemas de flujo subterrneoLos diferentes sistemas de flujo del agua subterrnea propuestos por Tth (1963), considerando desde el punto de vista terico una gran cuenca superficial (vase la figura 14), tienen las caractersticas siguientes:

Sistema de flujo local (L): son sistemas de flujo que tienen su rea de recarga en un alto topogrfico y el rea de descarga en un bajo topogrfico adyacente, es decir, localizados uno al lado del otro (en su mayora

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Para la construir los mapas piezomtricos se pueden utilizar tcnicas de interpolacin manual, o programas especializados como el SURFER, que adems permite realizar anlisis geoestadsticos y definir el mtodo de interpolacin de datos que se desee utilizar.

Para la validacin de los sistemas de flujo determinados a partir de los datos de niveles, se utilizan anlisis fisicoqumicos e isotpicos.

Anlisis hidrolgicoPara el anlisis hidrolgico debe recolectarse informacin de registros histricos de las variables hidroclimatolgicas (precipitacin, temperatura, evaporacin, humedad, caudal, etc.). Sin embargo, una de las mayores dificultades en Colombia para este anlisis, es la escasez de registros hidrometeorolgicos y sus cortas series histricas. Por lo anterior, en casos de ausencia total de informacin nacional puede recurrirse a las bases de datos de libre acceso, presentadas en la tabla 6, como indicadores del comportamiento del clima en una regin determinada.

TABLA. 6. BASES DE DATOS DE LIBRE ACCESO CON CAMPOS CLIMTICOS: PRECIPITACIN

BASE DE DATOSRESOLUCIN

ESPACIAL*

FECHA DE INICIO

FECHA DE FINALIZACIN

Climate Prediction Center Merged Analysis of Precipitation (CMAP)

2,5 1979 Hasta la fecha

Global Precipitation Climatology Project (GPCP)1 2,5 1979 Hasta la fechaClimate Anomaly Monitoring System (CAMS) y

OLR Precipitation Index (OPI)2,5 1979 Hasta la fecha

GOES Precipitation Index (GPI) 2,5 1986 Hasta la fechaNational Centers for Environmental Prediction

(NCEP) y National Center for Atmospheric Research (NCAR)

1,9 - -

Retrospective Analysis for South America (RASA) 1,0 1979 Hasta la fechaDEKAWARE 0,5 1950 1999

North America Regional Reanalysis (NARR) 0,3 1979 Hasta la fechaTropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) 0,25 - -

Precipitation Estimation from Remotely Sensed Information using Artificial Neural Networks

(PERSIANN)0,25 - -

Geostationary Operational Environmental Satellite - GOES

10 km 1983 -

* 1 = 111.2 km

Fuente: Hurtado, M. A., 2009

Recarga potencial por precipitacinA travs del anlisis de las variables hidroclimatolgicas podr determinarse la recarga de los acuferos, la cual es fundamental para establecer medidas apropiadas para el manejo y sostenibilidad del recurso hdrico subterrneo.

La recarga de acuferos se define como el ingreso de agua en la zona saturada, donde comienza a hacer parte de las reservas subterrneas de agua (Bradbury et l., 2000; Balek, 1988; Scanlon et l., 2002; de Vries y Simmers, 2002). Esta entrada se da de dos maneras: la primera por un movimiento descendente del agua debido a la fuerza de gravedad y la segunda se presenta luego del movimiento horizontal del flujo debido a las diferentes condiciones hidrulicas de las capas que constituyen el perfil del suelo.

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La recarga natural de un acufero puede darse por precipitacin; por aguas superficiales, es decir, a travs de ros y lagos o; por medio de transferencias desde otras unidades hidrogeolgicas o acuferos; pero tambin de manera artificial, producto de actividades como la irrigacin, fugas de redes de acueducto o alcantarillado o por infiltraciones de embalses y depsitos (Balek, 1988; Custodio, 1997; Simmers, 1990; Lerner et l., 1990; Samper, 1997).

En general la recarga por lluvia es la ms importante, mientras que la recarga producida por ros y lagos es importante en climas secos, y la debida a fugas en redes de acueducto y alcantarillado es de gran importancia en las zonas urbanizadas.

Expresiones empricas para estimar la recarga potencial por precipitacinEn algunos lugares no se tiene suficiente informacin de variables hidrolgicas, de suelo y otras necesarias para estimar la recarga. En estos casos, como primera aproximacin, pueden ser tiles expresiones empricas para calcular la recarga potencial como las que se muestran a continuacin, citadas en Lerner et l., 1990:

Cheeturvedi (Sinha y Sharma, 1988):

Donde r es la recarga (pulg./ao); y p es la precipitacin (pulg./ao).

Sehgal (1973)

Donde r es la recarga (pulg./ao); y p es la precipitacin (pulg./ao).

Turc (1954)

Donde r es la recarga (mm/ao); p es la precipitacin (mm/ao) y T la temperatura media anual (C).

DETERMINACIN DE LA RECARGA

La recarga puede determinarse por varios mtodos, los cuales se clasifican en 5 grupos:

Medidas directas. La recarga se mide directamente mediante la construccin de lismetros. Un lismetro es un bloque de suelo dotado de dispositivos que permiten medir el flujo que drena hasta el acufero.

Balance hdrico. Se determinan los flujos de entrada y de salida de un sistema, y la recarga al acufero la constituye el residuo de la ecuacin de balance; hacen parte de este grupo los balances de humedad del suelo, de agua en canales, el mtodo de fluctuaciones del nivel fretico, y el que iguala la descarga a la recarga. Para hallar la recarga por estos mtodos son necesarios registros histricos de variables como la precipitacin, los caudales y la evapotranspiracin. El manejo y procesamiento de toda esta informacin hidrolgica implica una serie de procedimientos, que en general, consisten en anlisis estadsticos de los datos para la identificacin de valores anmalos, patrones o tendencias en la media y/o varianza de las series, entre otros.

Trazadores. Su principal uso es determinar fuentes de recarga y zonas de descarga aunque se utilizan para cuantificar la recarga a travs de un balance de masa del trazador.

Aproximaciones de Darcy. Se encuentran valores de cabezas hidrulicas a partir de las ecuaciones de flujo de Richards y Boussinesq y luego se determina la velocidad de filtracin. Si se asumen condiciones estables, la recarga se determina directamente de la ecuacin de Darcy.

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Caracterizacin hidrogeoqumica y determinacin de la calidad del aguaLas caractersticas qumicas del agua subterrnea estn condicionadas o controladas por la litologa y mineraloga de los sedimentos y rocas por las que circula. Esta interaccin imprime una marca o huella al agua subterrnea, que permite validar un sistema preliminar de flujo y determinar zonas de recarga, a travs de anlisis de iones principales y trazas, y de los llamados trazadores fsicos como la temperatura, el pH y la conductividad. Esta validacin puede ser complementada luego con anlisis isotpicos.

Segn Foster, S. et al. 2002 -2005, nueve constituyentes qumicos conforman el 99% del contenido soluto en las aguas subterrneas naturales (Na, Ca, Mg, K, HCO3 Cl, SO4, NO3 y Si). (Vase tabla 7). La proporcin de cada uno de estos constituyentes, as como la de elementos traza asociados, reflejan la trayectoria del flujo del agua subterrnea y su evolucin hidrogeoqumica.

TABLA 7. CONSTITUYENTES DISUELTOS EN EL AGUA SUBTERRNEA Y SUS EFECTOS EN LA SALUD HUMANA

Fuente: modificada de Banco Mundial, 2002-2006 (c) serie de notas informativas. Nota 14.

Las muestreos de calidad deben realizarse de conformidad con los protocolos para el monitoreo y seguimiento establecidos por el IDEAM, 2004, o las actualizaciones que se realicen a dichos protocolos. Asimismo, se debe tener en cuenta que los laboratorios que realicen los anlisis deben estar acreditados de acuerdo con las disposiciones legales vigentes en la materia: pargrafo 2, artculo 5 del Decreto 1600 de 1994 y Decreto 2570 del 2006 del Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. El listado de los laboratorios acreditados se encuentra actualizado en la pgina web del IDEAM.

Previamente a la clasificacin y determinacin de la calidad del agua subterrnea, se deben verificar la consistencia y confiabilidad de los anlisis de laboratorio, a travs del balance inico (electroneutralidad) y la verificacin por medio de algunas relaciones interparamtricas.

El balance inico, mide la diferencia entre el total de aniones y cationes expresados en miliequivalentes por litro (meq/L), determinados analticamente. El error del balance inico, se define segn la siguiente ecuacin:

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Los rangos de error aceptables dependen del valor de conductividad elctrica (Custodio E. y Llamas, M.R., 1976), o de la sumatoria de aniones (Crites y Tchobanoglous, 2000 en: Universidad Nacional De Colombia. Sede Medelln, 2009), como se muestra en las tablas 8 y 9, respectivamente.

TABLA 8. ERROR ACEPTABLE EN EL BALANCE INICO DE LA CONDUCTIVIDAD ELCTRICA

CONDUCTIVIDAD ELCTRICA (s/cm)

50 200 500 2000 >2000

Error Aceptable (%) 30 100 8 4 4Fuente: Universidad Nacional De Colombia. Sede Medelln, 2009.

TABLA 9. ERROR ACEPTABLE EN EL BALANCE INICO SEGN SUMATORIA DE ANIONES

ANIONES (meq/L) ERROR ACEPTABLE (%)0 - 3 0.23 - 10 2

10 - 800 5 Fuente: Universidad Nacional De Colombia. Sede Medelln, 2009.

Las relaciones interparmetricas ms comunes para complementar el criterio de verificacin de anlisis qumicos son las siguientes:

La relacin entre los slidos disueltos totales (SDT) y la conductividad elctrica debe ser:

La relacin entre la conductividad elctrica y el total de cationes debe ser:

En caso de no contar con programas computacionales especializados para interpretacin de datos hidroqumicos, se pueden utilizar programas de libre acceso como el easy-quim, desarrollado por el Departamento de Ingeniera del Terreno de la Universidad Politcnica de Catalua en 2001, el cual permite calcular el balance inico y algunas relaciones interparamtricas, y realizar grficas para facilitar la interpretacin de datos. Debe anotarse que en este programa el porcentaje de error se calcula usando un factor multiplicador de 200. (Disponible en: http://www.h2ogeo.upc.es/software/easy_quim/index.htm).

Los datos hidroqumicos pueden ser representados a travs de grficas que muestran sintticamente las caractersticas qumicas principales del agua, facilitando su clasificacin. Dentro de estos se encuentran los diagramas de Piper, de Schoeller, columnar de Collins y de Stiff, entre otros.

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Los diagramas de Stiff, son tiles para hacer comparaciones rpidas entre agua proveniente de varias fuentes. En ellos se representan las concentraciones (miliequivalentes por litro) de aniones (hacia la derecha) y cationes (hacia la izquierda) en semirrectas paralelas, uniendo los extremos y generando un polgono. (Vase figura 15).

FIGURA 15. DIAGRAMA DE STIFF

Fuente: modificado de http://www.aguaysig.com/2011/01/los-diagramas-mas-usados-para-la.html

A partir de los datos obtenidos, se pueden realizar mapas de isocontenidos, que estn formados por isolneas o lneas de igual concentracin, en el caso de los iones. Tambin se pueden generar mapas de otros parmetros: temperatura, conductividad, relaciones inicas, entre otros.

Calidad del aguaLos anlisis fisicoqumicos y bacteriolgicos permiten determinar la calidad del agua subterrnea para diferentes usos, definir medidas de manejo en aquellas captaciones en que los lmites estn por encima de las normas establecidas y, determinar zonas en las que existen procesos de contaminacin.

Debe tenerse en cuenta que para los diferentes usos del agua establecidos en el Decreto 3930 de 2010, se reglamentarn los criterios de calidad correspondientes, estando transitoriamente vigentes los establecidos en el Decreto 1594 de 1984.

Istopos ambientalesUn istopo es un elemento que tiene el mismo nmero atmico, pero diferente masa. Aunque algunos de los elementos que se presentan en los acuferos pueden tener varios istopos, slo algunos de ellos son de importancia prctica para hidrogeologa.

El trmino istopo ambiental hace referencia a los presentes en la naturaleza, resultado de procesos naturales o por las actividades antrpicas, y que se encuentran en gran abundancia, entre ellos encontramos: H, C, N, O y S. Los ms utilizados en estudios hidrogeolgicos son los istopos del H: H2 (Deuterio); H3 (Tritio); del oxgeno: O18, C: C13 y C14. En hidrogeologa los istopos permiten verificar las hiptesis del modelo hidrogeolgico en los siguientes temas:

reas de recarga.

Patrones de circulacin de aguas subterrneas.

Tiempo de residencia del agua subterrnea o edad del agua.

Verificacin de balances hdricos.

Identificacin de posibles fuentes de contaminantes en acuferos contaminados.

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Hidrulica de pozosPara establecer el comportamiento actual y futuro de un acufero es indispensable la estimacin de sus parmetros hidrulicos como: conductividad hidrulica (K [L/T]), transmisividad (T [L2/T]) y coeficiente de almacenamiento (S), los cuales pueden obtenerse por medio de pruebas de bombeo. Las pruebas de bombeo, se utilizan tambin para estimacin de recursos, para inferir el comportamiento de un acufero ante regmenes de extraccin de agua y, para determinar los caudales de explotacin, entre otros.

La permeabilidad (K) es la capacidad de un medio poroso que permite el movimiento del agua, usualmente las unidades ms permeables son los depsitos sedimentarios fluviales, aluviales, coluviales, lacustres y lagunares. La permeabilidad depende, bsicamente, de la cantidad de finos, del grado de compactacin y de cementacin de los depsitos o rocas. En la tabla 10, se presentan algunos valores de permeabilidad en diferentes rocas.

TABLA 10. VALORES DE PERMEABILIDAD

ROCAS K (m/da)GRADO DE

PERMEABILIDADTIPO DE FORMACIN

Grava limpia 1000 Buena muy buena Permeable

Arena gruesa limpia 10 - 1000 Buena muy buena Permeable

Mezcla de arena 5 - 10 Mala Semi permeable

Arena fina 1 - 5 Mala Semi permeable

Arena limosa 0.1 - 2 Mala Semi permeable

Limo 0.001 - 0.5 Mala Semi permeable

Arcilla < 0.001 Nula Impermeable

Fuente: Universidad Nacional de Colombia. Sede Medelln, 2009.

La transmisividad (T) se define como el volumen de agua por unidad de tiempo (o caudal) que pasa a travs de una seccin vertical de ancho unitario y de altura b, siendo b la altura de la zona saturada.

El coeficiente de almacenamiento (S) se define como el volumen de agua que es liberado por un prisma del acufero de seccin unitaria y de altura igual a la parte saturada del mismo cuando se produce un cambio unitario del nivel piezomtrico.

Otro parmetro que puede ser obtenido en las pruebas de bombeo es la capacidad especfica de una captacin (q), la cual se define como la relacin entre el caudal bombeado (Q) y el abatimiento o descenso del nivel en el pozo (s). El objeto fundamental de este valor es establecer la productividad relativa de una captacin, y en la medida en que se disponga de informacin representativa, clasificar las unidades hidrogeolgicas.

La mayora de las pruebas de bombeo se hacen para rgimen transitorio (los abatimientos o descensos del nivel varan con el tiempo) y emplean mtodos como el de Theis, Jacob o Hantush para su interpretacin. Hay casos donde deben emplearse otro tipo de pruebas, como los llamados Slug test para captaciones de gran dimetro, como los aljibes. En la figura 16, se muestran formas tpicas de los datos obtenidos de pruebas de bombeo.

Las pruebas de bombeo a caudal variable o escalonado, se utilizan para determinar

guia metodologica para la formulacion de planes de manejo ambienta de acuiferos

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